Триггерная зона хеморецепторов

Триггерная зона хеморецепторов (лат. area postrema, хеморецепторная триггерная зона рвотного центра, ХТЗ) — это область продолговатого мозга, расположенная на дне IV желудочка, в области ромбовидной ямки. Она представляет собой специализированный участок нервной ткани, лишённый гематоэнцефалического барьера, что позволяет ей напрямую контактировать с химическими веществами, циркулирующими в крови и спинномозговой жидкости. Основная функция триггерной зоны — запуск рвотного рефлекса в ответ на воздействие токсинов, лекарственных препаратов, метаболических нарушений или других химических стимулов. Кроме того, ХТЗ участвует в регуляции аппетита, вегетативных реакций и некоторых нейроэндокринных процессов.

Анатомия и расположение

Триггерная зона хеморецепторов находится в каудальной части продолговатого мозга, в области area postrema — небольшого участка серого вещества, прилегающего к задней стенке IV желудочка. Анатомически она относится к циркумвентрикулярным органам — структурам мозга, которые имеют ослабленный или отсутствующий гематоэнцефалический барьер. У человека area postrema имеет размеры около 2–3 мм в диаметре и расположена билатерально, симметрично по обе стороны от срединной линии.

Гистологически ХТЗ состоит из плотного скопления нейронов, глиальных клеток и капилляров с фенестрированным эндотелием, что обеспечивает её высокую проницаемость для крупных молекул и ионов. Нейроны триггерной зоны имеют разнообразные рецепторы, включая дофаминовые (D2), серотониновые (5-HT3), гистаминовые (H1), мускариновые (M1), опиоидные (μ, κ) и рецепторы к нейрокинину-1 (NK1). Эти рецепторы связывают химические стимулы и передают сигналы к рвотному центру, расположенному в ретикулярной формации продолговатого мозга.

Физиология и механизм действия

Триггерная зона хеморецепторов является ключевым звеном в реализации рвотного рефлекса, индуцированного химическими факторами. В отличие от рвотного центра, который получает сигналы от вестибулярного аппарата, желудочно-кишечного тракта и высших отделов мозга, ХТЗ активируется исключительно гуморальными стимулами — веществами, циркулирующими в крови или спинномозговой жидкости.

Рецепторные механизмы

Основные типы рецепторов, участвующих в активации ХТЗ:

• Дофаминовые рецепторы D2 — связывают дофамин и его агонисты (например, апоморфин, леводопа). Блокада этих рецепторов является основой действия многих противорвотных средств (например, метоклопрамида, домперидона).
• Серотониновые рецепторы 5-HT3 — активируются серотонином, выделяемым энтерохромаффинными клетками кишечника при химиотерапии или радиации. Антагонисты 5-HT3 (ондансетрон, гранисетрон) эффективно подавляют рвоту.
• Гистаминовые рецепторы H1 — участвуют в реакции на гистамин, выделяемый при аллергических реакциях или укачивании.
• Нейрокининовые рецепторы NK1 — связывают субстанцию P, которая играет роль в хронической и отсроченной рвоте. Антагонисты NK1 (апрепитант) используются в комбинированной терапии.
• Опиоидные рецепторы — могут вызывать тошноту и рвоту при приёме опиоидных анальгетиков (например, морфина).

Пути передачи сигнала

При активации рецепторов нейроны ХТЗ генерируют потенциалы действия, которые передаются через афферентные волокна к рвотному центру в ретикулярной формации. Рвотный центр, в свою очередь, координирует сокращение диафрагмы, мышц брюшной стенки и желудка, а также расслабление нижнего пищеводного сфинктера, что приводит к рвоте. Важно, что ХТЗ не является единственным триггером рвоты — она работает в тандеме с другими афферентными путями, включая блуждающий нерв и вестибулярные ядра.

Функции

Основная функция триггерной зоны хеморецепторов — защитная реакция организма на потенциально опасные химические вещества. Она позволяет быстро удалить токсины из желудочно-кишечного тракта до их всасывания. Однако ХТЗ также участвует в других процессах:

• Регуляция аппетита — нейроны ХТЗ чувствительны к уровню глюкозы, инсулина и лептина, что влияет на чувство голода и насыщения.
• Вегетативные реакции — активация ХТЗ может вызывать брадикардию, гипотонию и потоотделение, что сопровождает тошноту.
• Нейроэндокринная регуляция — через связи с гипоталамусом ХТЗ участвует в секреции вазопрессина и кортикотропин-рилизинг-гормона, что важно при стрессе и интоксикации.

Клиническое значение

Триггерная зона хеморецепторов является мишенью для многих лекарственных препаратов, используемых в лечении тошноты и рвоты различного происхождения. Нарушение её функции или чрезмерная активация могут приводить к патологическим состояниям.

Противорвотные средства

На основе рецепторного профиля ХТЗ разработаны несколько классов противорвотных препаратов:

• Антагонисты дофаминовых рецепторов (метоклопрамид, домперидон, галоперидол) — блокируют D2-рецепторы, эффективны при рвоте, вызванной уремией, лекарствами (например, опиоидами) и химиотерапией.
• Антагонисты серотониновых рецепторов 5-HT3 (ондансетрон, гранисетрон, палоносетрон) — препараты выбора при рвоте, связанной с химиотерапией и лучевой терапией, а также в послеоперационном периоде.
• Антагонисты нейрокининовых рецепторов NK1 (апрепитант, фосапрепитант) — используются для предотвращения отсроченной рвоты при химиотерапии.
• Антигистаминные препараты (дифенгидрамин, прометазин) — эффективны при укачивании и вестибулярной рвоте.
• Кортикостероиды (дексаметазон) — усиливают действие других противорвотных средств, механизм связан с подавлением синтеза простагландинов и серотонина в ХТЗ.

Патологические состояния

• Синдром неукротимой рвоты — может быть связан с гиперчувствительностью ХТЗ к дофамину или серотонину, что наблюдается при беременности (токсикоз), уремии, кетоацидозе и некоторых опухолях.
• Лекарственная рвота — часто возникает при приёме опиоидов, дигоксина, эритромицина и противосудорожных препаратов, что обусловлено прямой стимуляцией рецепторов ХТЗ.
• Рвота при химиотерапии — является результатом активации 5-HT3-рецепторов серотонином, выделяемым из энтерохромаффинных клеток кишечника, и NK1-рецепторов субстанцией P.

Хирургические вмешательства

В редких случаях, при неэффективности медикаментозной терапии, проводится стереотаксическая деструкция или глубокая стимуляция area postrema для купирования неукротимой рвоты. Однако такие вмешательства сопряжены с риском неврологических осложнений и применяются ограниченно.

Интересные факты

• Триггерная зона хеморецепторов была впервые описана в 1950-х годах американским нейрофизиологом Х. Б. Боррисоном (H. B. Borison) и его коллегами, которые установили её роль в рвотном рефлексе.
• У животных, не имеющих рвотного рефлекса (например, у грызунов и лошадей), area postrema выполняет другие функции, включая регуляцию водно-солевого обмена и артериального давления.
• ХТЗ является одной из немногих структур мозга, которая напрямую контактирует с кровью, что делает её уязвимой для токсинов, но также позволяет использовать её для введения лекарств, минуя гематоэнцефалический барьер.

Источники

• Borison H. L., Wang S. C. «Physiology and pharmacology of vomiting». Pharmacological Reviews, 1953.
• Miller A. D., Leslie R. A. «The area postrema and vomiting». Frontiers in Neuroendocrinology, 1994.
• Sanger G. J., Andrews P. L. R. «Treatment of nausea and vomiting: Gaps in our knowledge and future directions». Neurogastroenterology & Motility, 2006.
• Hesketh P. J. «Chemotherapy-induced nausea and vomiting». New England Journal of Medicine, 2008.
• Guyton A. C., Hall J. E. «Textbook of Medical Physiology», 13th edition, 2016.